12月22日长江有色金属网讯，据市场信息了解到，在12月20日，贵州六盘水首钢水钢集团的生产车间里，一组银灰色的机组正平稳运转——全球首台商用超临界二氧化碳发电机组“超碳一号”正式投入商业运行。这不仅是中核集团“超临界二氧化碳余热发电技术”的里程碑，更标志着钢铁行业高温余热回收从“蒸汽时代”跨入“超临界二氧化碳时代”，为我国工业领域“双碳”目标写下浓墨重彩的一笔。

一、技术破局：从“烧开水”到“超临界流体”，效率为何飙升85%？​

钢铁行业的烧结工序会产生大量高温余热（温度可达400-600℃），传统回收方式是“烧开水”——用余热加热水产生蒸汽，推动汽轮机发电。但这种“朗肯循环”技术存在天然瓶颈：蒸汽在高温下易腐蚀设备，且热效率受限于水的沸点（100℃），导致大量余热“浪费”。

“超碳一号”的突破在于用超临界二氧化碳替代水作为循环工质。超临界二氧化碳（指温度和压力超过临界点31.1℃、7.38兆帕的二氧化碳）兼具气体的流动性和液体的溶解性，其密度是蒸汽的10倍以上，黏度却仅为蒸汽的1/10，能以更小的体积携带更多热量。中核集团技术团队介绍：“就像把‘笨重的蒸汽火车’换成‘轻盈的高铁’，能量转换效率自然大幅提升。”

数据显示，“超碳一号”作为全球首套15兆瓦超临界二氧化碳烧结余热发电工程，发电效率较传统蒸汽技术提升85%以上，净发电量提升50%以上。以首钢水钢为例，该机组年均可回收烧结余热约12万吨标准煤，相当于减少二氧化碳排放31万吨，经济效益与环境效益“双赢”。

二、示范意义：钢铁行业“双碳”的“技术钥匙”，全球工业的“中国方案”​

钢铁行业是我国碳排放“大户”（占全国总排放量15%左右），其中烧结工序能耗占全流程的10%-15%，余热回收是降碳关键。“超碳一号”的商运，为行业提供了“高效、紧凑、低成本”的余热利用新路径：

1. 破解传统技术“三高”难题​

传统蒸汽发电需配套庞大锅炉、冷凝器，存在“投资高、占地高、维护成本高”问题。超临界二氧化碳机组体积仅为蒸汽机组的1/3，且无需水处理系统，运维成本降低40%，特别适合空间紧张的钢铁厂区。

2. 适配多场景余热回收​

除钢铁烧结外，该技术还可应用于水泥窑、玻璃熔炉、化工反应釜等工业场景的高温余热回收。中核集团透露，目前已在山西、河北等地开展水泥行业试点，预计未来3年将推广至10个以上工业领域。

3. 全球技术竞争的“中国名片”​

超临界二氧化碳发电是国际能源领域前沿方向，欧美国家尚处于实验室阶段。我国“超碳一号”实现全球首个商业化应用，标志着在该领域从“跟跑”转向“领跑”。国际能源署（IEA）近期报告指出：“中国的示范工程为全球工业余热利用提供了可复制的技术模板。”

三、未来展望：从“单点示范”到“规模化推广”，清洁能源技术加速落地​

“超碳一号”的成功，不仅是技术突破，更是“产学研用”协同创新的成果。中核集团联合清华大学、西安交通大学等高校攻克了超临界二氧化碳压缩机密封、高效换热器等核心技术，申请专利52项（含国际专利8项），形成完整自主知识产权体系。

据中核集团规划，下一步将推动“超碳一号”技术迭代：一是扩大单机容量（研发50兆瓦级机组，适配大型钢铁基地），二是拓展应用场景（开发“超临界二氧化碳+光伏/风电”多能互补系统），三是降低制造成本（通过规模化生产使机组造价较初期下降30%）。

业内专家认为，随着“双碳”目标推进，工业余热发电市场规模将持续扩大（预计2030年国内市场规模超500亿元），“超碳一号”的技术路线有望成为主流选择。“这不仅是一台发电机组的投运，更是中国工业向绿色低碳转型的‘加速器’。”中国钢铁工业协会副会长李新创评价道。

【结语】：

从“烧开水”到“超临界二氧化碳”，看似微小的介质变化，实则是能源利用效率的跨越式提升。“超碳一号”在贵州六盘水的轰鸣声，不仅回响在钢铁厂的上空，更向世界宣告：中国在清洁能源技术创新的赛道上，正以“示范工程”为支点，撬动全球工业低碳转型的未来。

免责声明：本文基于公开信息客观报道，不构成任何投资建议。技术推广需结合具体场景评估，请理性参考。